菌根真菌及植物混作对煤矸石植被恢复的研究

论文摘要

在中国,现阶段传统的煤矸石山植被恢复方法是搬运近矿区的表土层,然后将其覆盖在矸石山表面,重新种植植被。本研究使用石砾状煤矸石与土壤混合作为绿化基质,在这样的混合基质上构建禾本科／豆科植物混作体系,并接种丛枝菌根真菌,来克服矿区煤矸石山植被恢复重建中植生基质养分含量及有机质含量极低、土壤结构不良等引起的植物生长状况差、植被恢复效果不显著等问题。研究选取了两种煤矸石植被恢复的先锋草本植物高羊茅(禾本科)和紫花苜蓿(豆科),采用盆栽试验,模拟了在土壤和石砾状煤矸石比例1：1及1：2的2种基质上、设置混作方式(单作、不完全混作、混作,共3种)、丛枝菌根真菌接种是否(接种、不接种,2种),共12种处理组合的盆栽试验,通过测定相关植物指标、基质指标,并进行多元方差分析,揭示混作方式、接种丛枝菌根真菌对煤矸石植被恢复效果的影响。结果表明：(1)单作、不完全混做、混作三种处理水平相比,两植物混作提高了根系的菌根真菌侵染率,促进了植物的生长,促进了高羊茅植株对N元素的吸收,使两种植物具有明显的产量优势；两种植物混作同时也提高了两植物基质的全N含量、有机质含量及紫花苜蓿基质的速效P含量与速效K含量。(2)接种菌根真菌可以明显促进两种植物的生长,增强两植物的光合作用,但对于两植物植株内N、P、K养分含量的影响不十分显著；同时菌根真菌的接种能明显改善两种植物生长基质的养分含量,尤其是基质的全N含量和有机质含量,但接种菌根对基质速效P含量影响不显著。(3)高羊茅在土煤配比1：1的处理水平上生长状况好于土煤配比1：2的处理水平,而紫花苜蓿刚好相反。说明紫花苜蓿比高羊茅的耐受性更强。无论在土煤配比1：1的基质上,还是土煤配比1：2的基质上,高羊茅和紫花苜蓿的生长状况和基质养分含量整体表现为混作>不完全混作>单作；接种丛枝菌根真菌>不接种。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 煤矸石山植被恢复
• 1.1.1 整地技术研究
• 1.1.2 施肥技术研究
• 1.1.3 矸石山植被恢复植物的选择
• 1.1.4 生态效应
• 1.2 禾本科/豆科混作研究概况
• 1.2.1 混作体系中矿质营养竞争促进机理
• 1.2.2 混作体系中氮营养种间促进作用
• 1.2.3 混作体系中磷营养种间促进作用
• 1.2.4 混作体系中钾营养种间促进作用
• 1.2.5 根系在植物生长过程中的作用
• 1.2.6 种间相互作用对于根系形态的影响
• 1.2.7 禾本科/豆科混作的增产效益
• 1.2.8 豆科作物在混作体系中的地位和作用
• 1.3 丛枝菌根真菌研究概况
• 1.3.1 不同生态型菌株对植物接种效应的影响
• 1.3.2 P对宿主植物生长及营养吸收的影响
• 1.3.3 N对宿主植物生长及营养吸收的影响
• 1.3.4 K对宿主植物生长及营养吸收的影响
• 1.4 小结
• 2 研究背景与研究思路
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究目的与意义
• 2.3 研究思路
• 3 试验设计
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 基质材料
• 3.1.2 植物材料
• 3.2 试验场地状况、气象资料
• 3.3 盆栽器皿及混作处理方式
• 3.4 接种菌剂、接种方法
• 3.7 小区布置
• 3.8 测定指标、方法
• 3.8.1 菌根侵染率的测定
• 3.8.2 植株鲜、干重测定
• 3.8.3 植株叶绿素含量测定
• 3.8.4 植株N、P、K含量测定
• 3.8.5 基质养分含量的测定
• 3.9 数据处理
• 4 试验结果与分析
• 4.1 高羊茅、紫花苜蓿根部菌根侵染状况结果与分析
• 4.1.1 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿根系菌根侵染状况的影响
• 4.1.2 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿根系菌根侵染状况的影响
• 4.1.3 各因素影响效果大小比较
• 4.1.4 最优组合筛选
• 4.2 高羊茅、紫花苜蓿地上部生物量结果与分析
• 4.2.1 接种菌根对高羊茅、紫花苜蓿地上部生物量的影响
• 4.2.2 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿地上部生物量的影响
• 4.2.3 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿地上部生物量的影响
• 4.2.4 各因素影响效果大小比较
• 4.2.5 最优组合筛选
• 4.3 高羊茅、紫花苜蓿地下部生物量结果与分析
• 4.3.1 接种菌根对高羊茅、紫花苜蓿地下部生物量的影响
• 4.3.2 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿地下部生物量的影响
• 4.3.3 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿地下部生物量的影响
• 4.3.4 各因素影响效果大小比较
• 4.3.5 最优组合筛选
• 4.4 高羊茅、紫花苜蓿叶绿素含量结果与分析
• 4.4.1 接种菌根对高羊茅、紫花苜蓿叶绿素含量的影响
• 4.4.2 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿叶绿素含量的影响
• 4.4.3 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿叶绿素含量的影响
• 4.4.4 各因素影响效果大小比较
• 4.4.5 最优组合筛选
• 4.5 高羊茅、紫花苜蓿植株N、P、K含量结果与分析
• 4.5.1 接种菌根对高羊茅、紫花苜蓿植株N、P、K含量的影响
• 4.5.2 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿植株N、P、K含量的影响
• 4.5.3 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿植株N、P、K含量的影响
• 4.5.4 各因素影响效果大小比较
• 4.5.5 最优组合筛选
• 4.6 基质全N含量结果与分析
• 4.6.1 接种菌根对高羊茅、紫花苜蓿基质全N含量的影响
• 4.6.2 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿基质全N含量的影响
• 4.6.3 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿基质全N含量的影响
• 4.6.4 各因素影响效果大小比较
• 4.6.5 最优组合筛选
• 4.7 基质速效P、速效K含量结果与分析
• 4.7.1 接种菌根对高羊茅、紫花苜蓿基质速效养分的影响
• 4.7.2 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿基质速效养分的影响
• 4.7.3 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿基质速效养分的影响
• 4.7.4 各因素影响效果大小比较
• 4.7.5 最优组合筛选
• 4.8 基质有机质含量结果与分析
• 4.8.1 接种菌根对高羊茅、紫花苜蓿基质有机质含量的影响
• 4.8.2 土煤配比对高羊茅、紫花苜蓿基质有机质含量的影响
• 4.8.3 混作方式对高羊茅、紫花苜蓿叶绿素含量的影响
• 4.8.4 各因素影响效果大小比较
• 4.8.5 最优组合筛选
• 4.9 基质pH值结果与分析
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.1.1 混作方式对植物生长的影响
• 5.1.2 混作方式对基质养分含量的影响
• 5.1.3 接种菌根对植物生长的影响
• 5.1.4 接种菌根对基质养分含量的影响
• 5.1.5 土煤配比对植物生长的影响
• 5.1.6 土煤配比对基质养分含量的影响
• 5.1.7 小结
• 5.2 建议
• 5.2.1 对后续试验研究的建议
• 5.2.2 对试验深度的建议
• 5.2.3 心得与体会
• 参考文献
• 附图
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢